本發(fā)明涉及檢測技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置。
背景技術(shù):
目前,在石化、醫(yī)療、環(huán)保、食品、中/西藥、生化等行業(yè)中,對有機(jī)化合物的樣品分析往往采用高效液相色譜法,但此種方法往往檢出限很低。此外,關(guān)于有機(jī)化合物的樣品的分析方法還有氣質(zhì)聯(lián)用、離子色譜法和酶聯(lián)免疫分析等。由于很多有機(jī)化合物既無紫外吸收又無熒光,因此需要衍生化后進(jìn)行分析,這就顯示出這些傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn):耗時(shí)長(>30 min),需要復(fù)雜的樣品前處理步驟,消耗大量溶劑,樣品的需求量大。當(dāng)樣品非常難于采集,或獲取量很少的時(shí)候,這些傳統(tǒng)儀器就無能為力了,限制了其在現(xiàn)場快速檢測中的應(yīng)用。因此,在不需要衍生化條件下,發(fā)展一種高靈敏度、高分辨和高通量的分析儀器被期望用于快速檢測復(fù)雜環(huán)境下的痕量有機(jī)化合物。
微流控芯片(Microfluidics)由于具有進(jìn)樣量少、分析速度快、便于攜帶易于實(shí)現(xiàn)集成化等優(yōu)點(diǎn),將全功能樣品前處理、檢測和微流控技術(shù)都集成在同一基體中,在生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。電噴霧-質(zhì)譜常被用作微流控芯片的檢測器,實(shí)現(xiàn)對生化樣品快速 、高效 、 高通量、大信息流量的分析。然而質(zhì)譜儀器通常設(shè)備昂貴、操作復(fù)雜,體積較大不夠便攜、功耗高,限制了其在現(xiàn)場快速檢測中的應(yīng)用。而離子遷移譜技術(shù)(Ion Mobility Spectrometry,IMS)作為一種高靈敏度的在線快速檢測手段,可以代替質(zhì)譜實(shí)現(xiàn)對某些簡單生物分子的檢測,并且在分子的立體結(jié)構(gòu)識別上具有突出的優(yōu)勢。因此,開發(fā)一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明基于微流控芯片和電噴霧離子遷移譜技術(shù),首次提供了一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,為復(fù)雜環(huán)境(食品、地下水、藥物等)中痕量有機(jī)化合物的分析提供一種新裝置。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,包括微流控芯片,接口、納升電噴霧離子遷移譜,微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜通過接口相連,所述微流控芯片集成固相微萃取通道和微分離通道,用于實(shí)現(xiàn)待測樣品的萃取分離,所述接口包括納升電噴霧電離源區(qū)、去溶劑化腔體,用于實(shí)現(xiàn)待測樣品的去溶劑化,所述納升電噴霧離子遷移譜主要包括離子門、離子滴定區(qū)、遷移區(qū)以及法拉第盤檢測器,用于對待測樣品進(jìn)行檢測。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,接口在芯片邊緣直接將外界管路與芯片管道相連,芯片的流出物經(jīng)過一個(gè)導(dǎo)電兩通與納升電噴霧離子源的噴霧針相連。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,所述接口為芯片尖端直接噴霧型、外接噴霧針或外接毛細(xì)管噴霧型三種連接方式。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,所述接口為石英毛細(xì)管。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,所述微萃取通道為通過紫外光聚合在微通道中的一排 PEG 凝膠微柱。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,所述微萃取通道為通過紫外光聚合在微通道中的多條平行連接的PEG 凝膠通道。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,所述微分離通道為采用甲基丙烯酸十二酯為單體,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑,正丙醇和1,4-丁二醇為致孔劑,2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮為光引發(fā)劑,在芯片通道的特定部位通過原位光聚合制備而成。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,所述檢測裝置還包括精密光學(xué)平臺,所述微流控芯片固定在精密光學(xué)平臺上,通過調(diào)節(jié)精密光學(xué)平臺控制微流控芯片的位置,控制樣品流速。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,所述芯片的高度與離子遷移管軸線相重合。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)微流控的預(yù)進(jìn)樣平臺死體積小、噴霧狀態(tài)穩(wěn)定、離子化效率高;
(2)利用集成微萃取和色譜分離的微流控芯片的預(yù)處理技術(shù),避免復(fù)雜基質(zhì)和鹽分的存在干擾,無需衍生化直接實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜基質(zhì)中痕量多種有機(jī)化合物的有效富分離和靈敏檢測;
(3)利用新型滴定結(jié)構(gòu)離子遷移譜對樣品離子進(jìn)行第二維分離和檢測,并且利用滴定試劑分子來提高目標(biāo)分子的識別準(zhǔn)確性;
(4)實(shí)現(xiàn)毛細(xì)管在多個(gè)微通道間的組裝與拆卸, 實(shí)現(xiàn)多個(gè)通道與離子遷移譜的連接,可以平行進(jìn)行多種模式的檢測研究,進(jìn)而達(dá)到高通量的檢測目的。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置示意圖。其中,1、微流控芯片;2、接口;3、納升電噴霧離子遷移譜;4、固相微萃取通道;5、微分離通道;6、去溶劑化腔體;7、離子滴定區(qū);8、離子門;9、遷移區(qū);10、法拉第盤檢測器。
具體實(shí)施方式
結(jié)合具體實(shí)施例和說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,包括微流控芯片1,接口2、納升電噴霧離子遷移譜3,微流控芯片1與納升電噴霧離子遷移譜3通過接口2相連,所述微流控芯片1集成固相微萃取通道4和微分離通道5,用于實(shí)現(xiàn)待測樣品的萃取分離,所述接口2包括納升電噴霧電離源區(qū)、去溶劑化腔體6,用于實(shí)現(xiàn)待測樣品的去溶劑化,所述納升電噴霧離子遷移譜3主要包括離子門8、離子滴定區(qū)7、遷移區(qū)9以及法拉第盤檢測器10,用于對待測樣品進(jìn)行檢測。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,接口2在芯片1邊緣直接將外界管路與芯片管道相連,芯片的流出物經(jīng)過一個(gè)導(dǎo)電兩通與納升電噴霧離子源的噴霧針相連。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,所述接口2為芯片尖端直接噴霧型、外接噴霧針或外接毛細(xì)管噴霧型三種連接方式。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,所述接口2為石英毛細(xì)管。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,所述微萃取通道4為通過紫外光聚合在微通道中的一排 PEG 凝膠微柱。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,所述微萃取通道4為通過紫外光聚合在微通道中的多條平行連接的PEG 凝膠通道。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,所述微分離通道5為采用甲基丙烯酸十二酯為單體,三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑,正丙醇和1,4-丁二醇為致孔劑,2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮為光引發(fā)劑,在芯片通道的特定部位通過原位光聚合制備而成。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,所述檢測裝置還包括精密光學(xué)平臺,所述微流控芯片1固定在精密光學(xué)平臺上,通過調(diào)節(jié)精密光學(xué)平臺控制微流控芯片的位置,控制樣品流速。
一種基于微流控芯片與納升電噴霧離子遷移譜的檢測裝置,所述芯片的高度與離子遷移管軸線相重合。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi),按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和通用方法,根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。